Astrofysiker ifrågasatte universums grundlag

Astrofysiker ifrågasatte universums grundlag
Astrofysiker ifrågasatte universums grundlag
Anonim

Studien, baserad på data från rymdteleskopen Chandra och XMM-Newton, visade att universum expanderar ojämnt i alla riktningar. Resultaten har förberetts för publicering i tidskriften Astronomy and Astrophysics och finns tillgängliga på arXiv.org preprint -webbplatsen.

Man tror att efter Big Bang expanderar rymden ständigt och universum, när det ses på stora avstånd, i allmänhet är isotropiskt, det vill säga detsamma i alla riktningar. Ny forskning ifrågasätter dock denna grundläggande egenskap hos universum.

Astrofysiker från USA och Tyskland analyserade data från NASA: s Chandra Space X-ray Observatory och European Space Agency's XMM-Newton Space X-ray Telescope, erhållna från observationer av galaxkluster-enorma kluster av galaxer som hålls samman av tyngdkraften. Dessa är de största strukturerna i universum som används av forskare för att mäta dess viktigaste parametrar.

Tidigare mätningar baserade på optiska observationer av exploderande stjärnor och infraröda studier av galaxer gav inte ett entydigt svar på frågan om universums isotropi. I den nya studien har forskare fokuserat på att analysera röntgendata.

Under analysens gång fann författarna att röntgendata som erhållits när man observerar hundratals galaktiska kluster skiljer sig avsevärt beroende på observationsmetoden.

"Baserat på våra klusterobservationer fann vi skillnader i universums expansionstakt beroende på hur vi ser på det", säger en av studieförfattarna Gerrit Schellenberger från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i ett NASA-pressmeddelande., Massachusetts, USA - Detta strider mot ett av de grundantaganden som vi använder idag i kosmologi."

Metoden som används av forskarna är baserad på förhållandet mellan temperaturen på den heta gasen som kommer in i galaxklustret och mängden röntgenstrålar som den producerar-klasens röntgenljusstyrka. I allmänhet, ju högre temperaturen på gasen i klustret, desto högre ljusstyrka för röntgenstrålningen. Detta beroende beror inte på kosmologiska mängder, inklusive universums expansionshastighet.

Efter att författarna uppskattat röntgenljusstyrkan hos galaktiska kluster med denna teknik jämförde de sina värden med röntgenljusstyrkan som erhållits med en annan metod, som redan beror på universums expansionshastighet. Resultaten gjorde det möjligt för oss att beräkna expansionshastigheterna över hela himlen, och det visade sig att universum expanderar i olika riktningar i förhållande till oss på olika sätt.

Forskare har föreslagit två möjliga förklaringar. Den första är att stora grupper av galaxkluster kan röra sig tillsammans, men inte på grund av kosmisk expansion, utan under påverkan av gravitationen. Om rörelsen är tillräckligt snabb kan det leda till fel i uppskattningen av ljusstyrkan för vart och ett av klustren.

En andra möjlig förklaring är att universum faktiskt inte är detsamma i olika riktningar på grund av att mörk energi inte är enhetlig - den mystiska kraft som bestämmer universums expansion.

"Det vore fantastiskt om vi kunde upptäcka att mörk energi har olika betydelser i olika delar av universum", säger studieförfattaren Thomas Reiprich från universitetet i Bonn i Tyskland. Argument ".

Var och en av dessa två förklaringar kommer att ha betydande konsekvenser för astrofysik. Många kosmologiska studier, inklusive röntgenstudier av galaxkluster, antar att universum är isotropiskt och att de ömsesidigt beroende rörelserna på stora avstånd är försumbara jämfört med kosmisk expansion. Nu ifrågasätts alla dessa resultat.

Rekommenderad: